DE1935532C3 - Kolbenverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit einem Schmiermittelkreislauf, in dem das Schmiermittel aus dem Ansaugraum des Verdichters gemeinsam mit dem zu verdichtenden G is in den Kompressionsraum gefördert, in einem im Dichterauslaß gebildeten, unter dem Auslaßdruck stehenden Schmiermittelsumpf abgeschieden, durch eine einen vorgegebenen Druckabfall bewirkende, eine Zuführleitung und eine nachgeschaltete Kammer enthaltende Zuführeinrichtung einem in der Kurbelwelle gebildeten Kanal zugeführt und von dort an mindestens eine Schmierstelle des Verdichters abgegeben wird.

Bei einem bekannten Verdichter dieser Bauart (deutsche Patentschrift 250 847) ist zum Einstellen der Schmiermittelmenge in der Zuführleitung ein Drosselventil angeordnet. Mit diesem Drosselventil wird der vorgegebene Druckabfall erzeugt, der deshalb erforderlich ist, weil im Schmiermittelkreislauf ein niedrigerer Druck herrschen soll. Dieses Drosselventil ist zwar von Hand verstellbar; im Betrieb bleibt jedoch der einmal eingestellte Drosselquerschnitt unverändert. Dies hat zur Folge, daß sich die zugeführte ilchmiermittelmenge nicht in gewünschter Weise am die Drehzahländerungen anpaßt. Die durch eine Drehzahlerhöhung hervorgerufene Druckerhöhung im Schmiermittelsumpf am Verdichterauslaß bewirkt zwar eine Erhöhung der Schmiermittelmenge; diese Erhöhung der Schmiermittelmenge ist jedoch auf Grund der turbulenten Strömung im Drossclquerschnitt nicht direkt proportional der Drehzahl.

Nur durch eine Änderung des Drosselquerschnitts des Drosselventils ist eine genaue Anpassung möglich. Bei einem anderen bekannten Kolbenverdichter ähnlich der eingangs angegebenen Art (französische Patentschrift 1516 899) wird daher ein in der Schmiermittclzuführleitung angeordnetes Drosselventil in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gesteuert. Eine solche Steuerung erfordert natürlich einen nicht unbeträchtlichen zusätzlichen konstruktiven Aufwand.

Überdies hat die Verwendung eines Drosselvenf'.s zum Erzeugen des gewünschten Druckabfalls des

Schmiermittels den Nachteil, daß der Schmiermittelkreislauf auf Grund des kleinen Drosselquerschnitts des Drosselventils zu Verstopfungen und somit zu Betriebsstörungen neigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ίο Kolbenverdichter der eingangs angegebene.; Art zu schaffen, bei dem sich die Schmiermittelmenge ohne Verwendung eines solchen Drosselventils möglichst genau an die Betriebsbedingungen anpaßt.

Dies wird bei einem Kolbenverdichter der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zuführleitung als ein den vorgegebenen Druckabfall bewirkendes Kapillarrohr ausgebildet ist.

Nach Erfahrungen der Anmelden!- paßf sich die

ao Stromungsmittelmenge auf Grund dieser Maßnahme den Betriebsbedingungen in zufriedenstellender Weise an. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß im Kapillarrohr zumindest über den größten Teil des Betriebsbereiches laminare Strömung auftritt, bei dem die Durchflußmenge bekanntlich dem Druckabfall direkt proportional ist. Die Schmiermittelanpassung erfolgt somit in der erforderlichen Weise, ohne daß ein Drosselventil benötigt wird. Da im übrigen die Länge des Kapillarrohres wesentlich größer als der auf eine kurze Länge beschränkte Drosselquerschnitt eines Diosselventils ist, ist die Gefahr von Verschmutzung und Verstopfungen des Schmiermittelkreislaufcs wesentlich kleiner als bei den bekannten Kolbenverdichtern.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Kapillarrohr schraubenförmig gewunden. Durch die Windung des Kapillarrohres läßt sich nicht nur der vorhandene Raum besonders günstig ausnutzen, sondern hierdurch läßt sich der Strömungswiderstand des Kapillarrohres weiter beeinflussen.

An Hand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolbenverdichter,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Kolbenverdichter weist ein gegossenes Gehäuse 10 mit zwei Paaren von sich gegenüberliegenden, axial zueinander ausgerichteten Zylindern auf, deren Achsen aufeinander und auf der Kurbelwelle 20 senkrecht stehen. Die horizontalen Zylinder sind gegenüber den in der Zeichnung zu sehenden vertikalen Zylindern 11, 12 genügend weit versetzt, so daß die Doppelpieuel 25,

26 der beiden Zylinder auf dem gleichen Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle gelagert werden können. Das Gehäuse des Verdichters weist eine Vorderwand 15 auf, die ein Kurbelwellenlager 16 trägt. Das hintere Ende der Kurbelwelle wird von einem anfangs getrennten zylindrischen Lagenzapfenteil 22 gebildet, das an dem Kurbelzapfen 21 befestigt und in einem konzentrischen Lagerabschnitt 31 gelagert ist. Der Lagerabschnitt 31 wird von einem Ansatz eines hinteren Deckels 30 gebildet.

Gas wird über einen Einlaß 44 in eine innerhalb eines Gehäuseabschnitts 39 gebildete Ansaugkammer 43 gesaugt und von dort durch eine öffnung 45 der Vorderwand 15 in das Innere des Verdichters ge-

führt. Das Innere des GehUuscabschnitts 39 bildet eine Dichtungskammer 46, die eine übliche Wellendichtung 47 enthält.

Das Gas tritt dann in eine am vorderen Ende des Gehäuses gebildete rinförmige Einlaßkammer 72 ein, von wo das Gas von innen in die Zylinder einströmt. Die Kolben sind mit Einlaßöffnungen 74 versehen, wobei für diese Einlaßöffnungen ein jeweils vom Kolben getragenes Einlaßventil 75 vorgesehen ist, das durch eine Schraube 63 am Kalben befestigt ist. Bewegt sich der Kolben nach außen, strömt das Gas vorbei an einer Ventilplatte 77 und Auslaßventilen 78 in eine Zylinderkopfkammer 80, von der das Ga= über Kanäle 82, 83 zur Rückseite des Verdichters und in eine Auslaßkammer 84 strömt. Die Auslaßkammer 84 wird von einem hinteren Gehäuseabschnitt 85 gebildet, der mittels einer in der Mitte angeordneten Schraube 86 an der Rückwand 30 befestigt ist. Der Kanal 83 befindet sich an einer Stelle, die bei jeder Lage des Verdichters über drr Oberfläche des Ölsumpfcs in der Auslaßkar-mcr 84 liegt. Jegliches Öl, daß den Verdichter durchwandert, wird von der Geschwindigkeit des Gases aus den Zylindern getrieben; die Geschwindigkeit des Gases wird jedoch geringer, wenn das Gas in die verhältnismäßig große Auslaßkammer 84 eintritt, so daß das Öl abgeschieden wird und am Boden der Auslaßkammer 84 den Ölsumpf bildet. Das komprimierte Gas wird über einen Auslaß 88 von einem oberen Abschnitt der Auslaßkammer 84 abgeführt.

Öl zum Schmieren des Verdichters wird dem Ölsumpf in der Auslaßkammer 84 entnommen, und zwar über ein Sieb 90 und ein Kapillarrohr 91, das zur Bemessung der Schmiermittelmenge dient. Über das Kapillarrohr 91 gelangt das Öl in eine Kammer 92, die auf der Innenseite des Abschnitts 30 gebildet ist und sich in das Innere des Kurbelwellengehäuses erstreck, von dem scheibci "örmigcn Lagerzapfenabschnitt 22 jedoch im wesentlichen verschlossen wird. Im Kurbelzapfen 21 der Kurbelwelle ist eine Ölbohrung 95 vorgesehen, die, während sie rotiert, mit der Kammer 92 in Verbindung steht. Die Ölbohrung 95 steht ferner mit Bohrungen 96, 97 in Verbindung, die zum Lager 16 und der Dichtungskammer 46 führen. Die Dichtungskammer ist über einen Entlüfungskanal 98 zum Kufbelwellengehäuse hin entlüftet.

Wenn der Verdichter in einer anderen Stellung, beispielsweise in einer Stellung, in der die Zylinder 13, 14 vertikal und die Zylinder 11, 12 horizontal liegen, eingebaut werden soll, wird der hintere Gehäuseabschnitt 85 um 90° gedreht. Das Kapillarrohr kann dann, da es mehrere Windungen hat, in der ίο Weise verbogen werden, daß sich das Sieb 90 am Boden befindet, während der Auslaß durch Drehen des hinteren Gehäuseabschnittes 85 nach oben bewegt wird. Der vordere Gehäuseabschnitt 39 kann ebenfalls in eine andere Stellung gedreht werden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurden für die dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauteile die gleichen, lediglich um 100 erhöhten Bezugszeichen verwendet; eine ausführliche Beschreibung dieser Bauteile erü-2» brigt sich daher.

Bei diesem Ausführungsbeiapiel ist die Gesamtlänge des Verdichters wesentlich geringer. Der Einlaß 144 und der Auslaß 188 sind jeweiL unmittelbar auf dem Zylinderkopf 181 angebracht. Beim ersten Au.;führungsbeispiel werden die wesentlichen Bauteile von der Rückseite in den Verdichter eingebaut, während sie beim zweiten Ausführungsbeispiel von der Vorderseite her eingebaut werden. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Dichtung jedoch von der Vorderseite her zugänglich.

Die Zylinderkopfkammern des unteren Zylinders und der horizontalen Zylinder sind jeweils durch einen Kanal, von denen lediglich der Kanal 201 zu sehen ist, im mittleren Gehäuseteil 110 mit der Auslaßkammer 184 oberhalb des ölpegels verbunden; diese Kanäle führen in eine Kammer 204, die teilweise im mittleren Gehäuseabschnitt 110 und teilweise im hinteren Gehäuseabschnitt 18» gebildet ist. Die Kammer 204 ist, abgesehen von einer Öffnung 4" 210, durch Wandabschnitte 205, 206, 207 von der Auslaßkammer 184 getrennt. Ein Rohr 212 erstreckt sich vom Auslaß 188 in die Kanäle 182, 183, um den Auslaß gegen mitgeführtes Öl 7:1 beschützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kolbenverdichter, insbesondere für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, mit einem Schmiermittelkreislauf, in dem das Schmiermittel aus dem An- »augraum des Verdichters gemeinsam mit dem zu verdichtenden Gas in den Kompressionsraum gefördert, in einem im Verdichterauslaß gebildeten, unter dem Auslaßdruck stehenden Schmiermitteliumpf abgeschieden, durch eine einen vorgegebenen Druckabfall bewirkende, eine Zuführleitung und eine nachgeschaltete Kammer enthaltende Zuführeinrichtung einem in der Kurbelwelle gebildeten Kanal zugeführt und von dort an mindestens eine Schmierstelle des Verdichters abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung als ein den vorgegebenen Druckabfall bewirkendes Kapillarrohr (91, 191) ausgebildet ist.

2. Kolbenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr (91; 191) schraubenförmig gewunden ist.